細菌秘事

解笑棠

你可能不知道，你的身體只有1%是自己的，其余99%是外來的租住戶，租戶指的就是你身體里的細菌。

你只是“百分之一人”

細菌在地球上已經(jīng)存在數(shù)十億年了。它們是單細胞微生物，即只有一個細胞的生物，有一個DNA和少量的基因。細菌十分渺小，肉眼很難分辨，所以，人們通常不會想到自己和它們能有什么關系。

在人的身體中，人們只知道腸道里有許多細菌。腸道中的細菌和大腦一樣重要。它們消化食物，制造維生素，對構(gòu)建人體起著非常重要的作用。

實際上，不僅僅腸道上，人體內(nèi)外都遍布細菌。生活在人身上的細菌數(shù)量和人體細胞數(shù)量的比例是10：1，也就是說，有1個人體細胞就會有10個細菌。如果把人類身上的細菌看作人體的一部分，那么，一個人的身上只有不到十分之一的部分是真正的“人”。

其實，十分之一的“真人”還不是最糟糕的情況。如果從基因的角度來計算，百分之一的人才是“真人”，因為一個人的遺傳基因大概有3萬，而附著在人身體上的細菌的遺傳基因大約是人類基因的100倍。所以，在一個狂熱的微生物學家眼里，你只不過是90%到99%的細菌罷了。

在人類歷史上，人們別說弄清細菌與自己的關系，就是我們自己的身體器官，我們?nèi)噪y以判斷哪些身體器官比較重要。比如，非常注重來世的古埃及人會在死后，將認為很重要的器官，像胃、肝、肺等小心翼翼地用罐子封存起來，但對認為不重要的器官，比如大腦，卻會暴力地將其粉粹，讓腦漿從鼻孔流出，然后扔掉。他們可想象不出大腦的重要意義在哪里。

細菌決定了“你是誰”

我們知道，人和人之間的有99%的基因是相同的，但人與人之間的腸道中的細菌的相似度可能僅有10%。每個人身上所攜帶的菌群不同。這種不同是引起人與人之間很多差異的關鍵，而正是這些差異使我們變得各有特色。

一些人更容易招蚊子，因為他們皮膚上的細菌會產(chǎn)生更多可以被蚊子探測到的化學物質(zhì)?？茖W家發(fā)現(xiàn)，一個人所攜帶的細菌種類在藥物代謝中可以起到難以置信的作用，能決定某種止痛藥是否會損害他的肝臟，能決定一些藥物是否會對一個人的心臟病起到良好的治療效果。通過探測一個人腸道中的細菌種類，科學家還能判斷這個人是瘦，還是胖，而且成功率極高。而對一只雄性果蠅來說，它身上的細菌種類還決定了交配對象是哪只雌性果蠅。

研究表明，一個人的不同身體部位存在的細菌種類也不盡相同，例如腸子上的細菌自成一派，皮膚上的細菌也自成一派。它們之間的差別異常驚人，甚至大于珊瑚礁上的細菌和草原上的細菌之間的差別。這意味著，人體上幾十厘米的距離造成的細菌差別，比地球上數(shù)千千米的距離產(chǎn)生的細菌差別還要大。

細菌是我們身上無形的盔甲，它們還幫助消化食物，盡心盡責地指導人體的免疫系統(tǒng)運行，阻斷外界環(huán)境帶來的傷害，維系我們的健康，讓我們活下去?？墒牵毦]有因為這些“功勞”而名聲大噪，反之，卻因為做的一些壞事被人們知曉。地球上有無數(shù)種細菌，一些致命細菌令人生畏，因為如果一個人不幸遇到，那么他一定會病得特別厲害。一些細菌遠不是人體上順從的乘客。

細菌如此微小，如果它們單槍匹馬出戰(zhàn)，對人體這種龐然大物來說，必然產(chǎn)生不了什么影響，所以它們一定是協(xié)同作戰(zhàn)的群體，需要同時發(fā)起同一行為，比如一起攻擊人體，才能使人生病。

獨特的語言

可是，細菌是如何知道自己是處于孤立狀態(tài)，還是群居狀態(tài)的？又是如何收到協(xié)同作戰(zhàn)的命令的？研究表明，細菌能夠彼此之間進行交流，它們之間有種獨特的化學語言。

費氏弧菌是一類美麗的、會發(fā)光的海洋細菌。單個的費氏弧菌并不會發(fā)光，只有當它們積聚到一個特定數(shù)量時，所有的細菌才會像接收到命令一樣，一起發(fā)出像螢火蟲一樣漂亮的生物熒光。

經(jīng)過辛苦的研究，科學家成功破譯了費氏弧菌的交流密碼。

雖然費氏細菌在獨處時不發(fā)光，但是，它體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)在不斷制造、分泌出微小的、屬于一類激素的化學分子。隨著細菌成倍增長，充斥在細菌周圍的化學分子數(shù)量也會越來越多。這時，固定在費氏弧菌表面的接收器，一種受體便開始收集這些分子。漸漸地，化學分子會再次慢慢地匯聚在一起。而當接收器被化學分子填滿時，它就會向細菌細胞傳遞信息，告訴它“大軍”已組建完畢，可以啟動發(fā)光裝置了。因為接收器是“標準配置”，容量相同，所以每個細菌接收器幾乎會同時被化學分子填滿，于是它們便同步發(fā)光了。

不光費氏弧菌，科學家發(fā)現(xiàn)，所有的細菌都存在著類似的內(nèi)部交流系統(tǒng)，即在每一類菌種中，都有一類化學分子供內(nèi)部細菌進行交流。這種大部分結(jié)構(gòu)的相似性暗示著我們，它是細菌王國的通用交流方式，可以稱之為細菌的語言。

不過，細菌交流信息的方式有高度的專一性：不同菌種的“語言分子”只能與同類菌種的受體接收器結(jié)合。也就是說，這種內(nèi)部語言的交流是私密的，僅限于種族內(nèi)部的溝通。

語言交流使得致病細菌變得強大，難以應對。當少量致病菌種進入人體，即使分泌毒素，它們也不會貿(mào)然發(fā)動攻擊，來對付巨大的“宿主”。它們先會等待，并開始復制增長，還不時用語言交換信息，以統(tǒng)計同伴的數(shù)目，來評估自身實力。當時機成熟，確定有足夠數(shù)量的細胞數(shù)后，它們才會一起進攻人體。而一旦它們發(fā)起攻擊，便是“排山倒海”之勢，使宿主發(fā)病嚴重。

細菌有交際語言

之前，人們認為細菌的生活枯燥無味，只是單調(diào)乏味的成長與分裂，而且長期以來，它們還被認為是不善“社交”的群體?，F(xiàn)在看來，事實并非如此。它們一直在用自己獨特的方式進行頻繁交流。

事實上，細菌不僅有一個內(nèi)部菌種語言識別系統(tǒng)，可用特別的化學分子來辨別同類，而且還有另外一套系統(tǒng)，一個用來“社交”的通用系統(tǒng)。這套系統(tǒng)中產(chǎn)生的化學分子是所有菌種共有的，是一種有五個碳的小分子，可以被任何菌種接收，是不同菌種間的“社交通用語”。換句話說，利用這種化學文字，不同的菌種彼此間可以自如地進行交流。使用社交用語的細菌既可以統(tǒng)計同伴的數(shù)量，也能統(tǒng)計周圍異種細菌的數(shù)量。它們將這些信息都傳遞到細胞中，然后決定該怎么做。菌種之間的競爭執(zhí)行“少數(shù)服從多數(shù)”的原則，占少數(shù)的細菌會為占多數(shù)細菌“讓路”。

破解細菌的“社交用語”

傳統(tǒng)抗生素的工作原理都是殺死細菌，要么讓細菌的細胞膜破裂，要么使得細菌不能夠成功復制自己的DNA，實際上，這種很暴力的方法加快了細菌的進化速度，所以有了超級細菌，有了全球性感染病問題。

由于細菌正進化出很強的多重耐藥性，人類已經(jīng)快沒有抗生素用了。而利用細菌的社交語言，可以為我們提供對抗細菌的新方法，我們只需要讓它們無法交流，無法計數(shù)就能達到預防疾病的目的。所以，破譯細菌的社交語言真的是一件很棒的事情，有了它，研發(fā)出新一代更新更強的抗生素將成為可能。

或許，數(shù)據(jù)造假是我們打敗細菌的新方法。只要不讓細菌知道“大軍”已成，讓它誤以為“勢單力薄”，它們就不會一起去攻擊宿主，這樣，我們就能成功預防細菌疾病。而要達到這個目的，懂得單個菌種用來交流的語言還不夠，我們還需要知道不同菌種之間是如何進行交流的。更重要的是，要了解致病細菌與其他菌種溝通的方式。只有我們破解了細菌之間的交流語言，用假信息迷惑細菌，使它們不能團結(jié)一致對人體發(fā)動進攻，才可達到預防疾病的目的。